我国学者在钙钛矿太阳能电池埋底界面研究方面取得进展
图 不同处理策略制备的钙钛矿太阳能电池。(a)背面光学照片;(b)截面扫描电镜照片;(c)界面分子与钙钛矿或金属氧化物电荷传输层的结合能(理论计算);(d)J-V扫描曲线;(e)长期运行稳定性结果 在国家自然科学基金项目(批准号:52203208、52325310、52272179、52303335)等资助下,北京大学物理学院现代光学研究所龚旗煌院士、朱瑞教授研究团队在钙钛矿太阳能电池的埋底界面研究中取得进展,相关研究成果以“协调钙钛矿太阳能电池界面分子双边键强度(Harmonizing the bilateral bond strength of the interfacial molecule in perovskite solar cells)”为题,于2024年9月16日在线发表于《自然•能源》(Nature Energy)杂志上,论文链接:https://www.nature.com/articles/s41560-......阅读全文
硅太阳能电池的主要分类
硅太阳能电池的分类硅太阳能电池是以硅为基体材料的太阳能电池。按硅片厚度的不同,可分为晶体硅太阳能电池和薄膜硅太阳能电池。按材料的结晶形态,晶体硅太阳能电池有单晶硅(c-Si)和多晶硅(p-Si)太阳能电池两类;薄膜硅太阳能电池分为非晶硅(a-Si)薄膜太阳能电池、微晶硅(c-Si)太阳能电池和多晶硅
太阳能电池量子效率的公式
1240是几个物理学常数相乘除得到的数值。对于某一波长的光所对应的能量为 hc/λ ,即普朗克常数乘以光速除以光波长,单位为焦耳,如果将单位转化为eV(电子伏特),则应该记为 hc/(λe),e表示电子电量。则将几个常数的数值带入公式可得 hc/(λe)= 6.63×10^(-34)×3×10^(8
太阳能电池的性能参数
1、开路电压开路电压UOC:即将太阳能电池置于AM1.5光谱条件、100 mW/cm2的光源强度照射下,在两端开路时,太阳能电池的输出电压值。2、短路电流短路电流ISC:就是将太阳能电池置于AM1.5光谱条件、100 mW/cm2的光源强度照射下,在输出端短路时,流过太阳能电池两端的电流值。3、最大
单晶硅太阳能电池与多晶硅太阳能电池区别和共同点
一、区别:单晶硅和多晶硅的区别是,当熔融的单质硅凝固时,硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则形成单晶硅。如果这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则形成多晶硅。多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。例如在力学性质、电学性质等方面,多晶硅均不如单晶硅。多晶硅可作
“人工叶”太阳能电池模拟自然发电
美国北卡罗来纳州大学的一组研究人员日前公布了一种基于水凝胶技术的太阳能发电装置——人工叶。研究人员称,这种水基太阳能电池不但能够和硅基太阳能电池一样产生电力,而且在成本和环境友好性上更具优势,使模拟自然产生电能的设想离现实又近了一步。相关研究发表在《材料化学》杂志网络版上。
喷墨打印技术造出廉价太阳能电池
据美国物理学家组织网6月28日报道,美国俄勒冈州立大学的工程师们首次找到了一种方法:使用喷墨打印技术成功地制造出了CIGS(铜铟镓硒)薄膜太阳能电池,新方法使原材料浪费减少了90%,并通过使用一些富有潜力的化合物,显著降低了太阳能电池的制造成本。有关专家表示,借助该项技术,科学家最终能制造出性能
新染料可改进太阳能电池效率
据美国物理学家组织网报道,美国布法罗分校教授迈克尔·戴缇和罗彻斯特大学教授理查德·杰西艾森柏格领导的研究团队合成了一种新的光敏染料,能大大增强太阳能电池和氢燃料电池的效率。研究发表在最近的《美国化学学会会刊》上。 新染料产生电力的方式是,当太阳光照射到染料时,太阳光蕴含的能量会“敲击”染料
纳米夹层技术为太阳能电池“减肥”
据物理学家组织网6月25日报道,美国北卡罗来纳州立大学的科研人员表示,他们能够借助纳米夹层技术制成更“苗条”的薄膜太阳能电池,而不影响电池吸收太阳能的能力。同时,这也将大幅降低新型电池的制造成本,并可广泛应用于其他众多太阳能电池材料,如碲化镉和铜铟镓硒(CIGS)等。 论文的联合作者、该校
我国研发“全天候”太阳能电池
山东和云南的科学家研发了一种“全天候”发电的太阳能电池。纳米研究领域的知名期刊《美国化学会纳米》和《纳米能源》杂志近日刊登文章,报道了中国海洋大学唐群委教授团队联合云南师范大学杨培志教授团队的这一研发成果。 “全天候”太阳能电池的工作原理是:当太阳光照射到太阳能电池时,并不是所有的太阳能都能被
无毒材料让新太阳能电池脱毒
物理学家组织网19日报道称,英美跨国团队已经用理论和实验方法,成功将周期表中的“绿色元素”铋应用在低成本太阳能电池上,光转化效率达目前市场最高水平,且避免了铅基电池的毒性。这一重大进展发表在最新一期的《先进材料》杂志上。 目前覆盖在屋顶上的大多数太阳能电池的主材料是硅,虽然其在光与能量的转化方
英制成廉价太阳能电池新材料
英国研究人员25日在《自然》杂志网站上报告说,他们用氯化镁制作的薄膜太阳能电池比传统的制造方法成本更低,且无毒性。 现有的太阳能电池主要有硅电池和碲化镉薄膜电池两种,后者更轻薄廉价,因此被视为下一代太阳能电池的代表。但碲化镉在制备过程中需使用氯化镉,这种物质有一定的毒性。此外,镉在自然界中储量
太阳能电池能量损耗及测试方案
作为太阳能利用的主要技术手段之一,太阳能光伏技术在过去的数十年间取得了迅速的发展,国内外的研究者们为了提高器件效率和降低系统成本进行了大量的研究工作.作为太阳能光伏利用的最主要器件,太阳能光伏电池在工作过程中,只能将少部分的入射太阳能转换为可直接利用的电能,而损失的大部分能量都成为了设备的废热并导致
新型太阳能电池挑战效率理论极限
目前,几乎所有商用太阳能电池都是由硅制成的。硅基电池只能将窄频带的光转化为电能,超出或低于该范围太多的光要么直接通过,要么作为热量散失,这导致硅基电池的理论效率极限约为29.4%。 理论上,如果在硅层的顶部堆叠一种将其他频段范围的光转化为电能的材料,这个极限可能会提高。钙钛矿就是非常
超薄太阳能电池可提高卫星性能
大多数太空卫星是由光伏电池供电的,光伏电池将阳光转化为电能。暴露在轨道上的某些类型的辐射会损坏这些设备,降低它们的性能,并限制它们的寿命。根据最新一期《应用物理杂志》,英国剑桥大学科学家提出了一种耐辐射光伏电池设计,其特点是具有超薄的光吸收材料层,更薄的电池可减少对轨道上光伏电池的辐射损伤,从而有望
柔性有机太阳能电池效率突破16.5%
有机太阳能电池(Organic solar cells, OSCs)近年来发展迅速,但柔性光伏器件的效率远低于刚性器件的效率水平,尤其是对可延展性柔性OSCs的研究滞后。 中科院宁波材料技术与工程研究所有机光电材料与器件团队,在研究员葛子义带领下通过三元策略在聚合
柔性有机太阳能电池效率突破16.5%
有机太阳能电池(Organic solar cells, OSCs)近年来发展迅速,但柔性光伏器件的效率远低于刚性器件的效率水平,尤其是对可延展性柔性OSCs的研究滞后。 中科院宁波材料技术与工程研究所有机光电材料与器件团队,在研究员葛子义带领下通过三元策略在聚合
什么是非晶硅薄膜太阳能电池?
非晶硅薄膜太阳能电池是一种以非晶硅化合物为基本组成的薄膜太阳能电池。按照材料的不同,当前硅太阳能电池可分为三类:单晶硅太阳能电池、多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池三种。
提高薄膜太阳能电池效率的方法
降低硅太阳能电池成本的方法之一是尽量减少高质量硅材料的使用量,如薄膜太阳能电池。不过这种太阳能电池的效率只达到了约11-12%。研究人员们正在寻求提升其效率的方法。最近取得突破的技术有通过干法绒面优化上表面的结构和在外延层/衬底界面处插入一个中间多孔硅反射镜。采用这两种方式可将太阳能电池的效率
提高薄膜太阳能电池效率的方法
降低硅太阳能电池成本的方法之一是尽量减少高质量硅材料的使用量,如薄膜太阳能电池。不过这种太阳能电池的效率只达到了约11-12%。研究人员们正在寻求提升其效率的方法。最近取得突破的技术有通过干法绒面优化上表面的结构和在外延层/衬底界面处插入一个中间多孔硅反射镜。采用这两种方式可将太阳能电池的效率提升到
太阳能电池板的主要种类
太阳能电池板是通过吸收太阳光,将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能的装置,大部分太阳能电池板的主要材料为“硅”,但因制作成本较大,以至于它普遍地使用还有一定的局限。当前,晶体硅材料(包括多晶硅和单晶硅)是最主要的光伏材料,其市场占有率在90%以上,而且在今后相当长的一段时期也依
什么是砷化镓太阳能电池?
单晶硅是制造太阳能电池的理想材料,但是由于其制取工艺相对复杂,耗能大,仍然需要其他更加廉价的材料来取代。为了寻找单晶硅电池的替代品,人们除开发了多晶硅,非晶硅薄膜太阳能电池外,又不断研制其它材料的太阳能电池。其中主要包括砷化镓III-V族化合物,硫化镉,碲化镉及铜锢硒薄膜电池等。
钙钛矿太阳能电池,重磅Nature
研究背景 随着能源需求的不断增长以及对可再生能源的迫切需求,太阳能作为一种清洁、可再生的能源形式受到了广泛关注。在这个领域,钙钛矿太阳能电池(PSCs)因其卓越的光电特性而备受瞩目。钙钛矿材料的特殊结构和优异光电性能使其成为了光伏领域的研究热点。然而,尽管在实验室规模上取得了令人瞩目的成果,但
碲化镉太阳能电池性能详解
CdTe是Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体,带隙1.5eV,与太阳光谱非常匹配,最适合于光电能量转换,是一种良好的PV材料,具有很高的理论效率(28%),性能很稳定,一直被光伏界看重,是技术上发展较快的一种薄膜电池。碲化镉容易沉积成大面积的薄膜,沉积速率也高。CdTe薄膜太阳电池通常以CdS /CdT e异质结
太阳能电池量子效率测量系统-SolarYield
量子效率是指太阳能电池在某一特定波长下产生的平均光电子数与入射光子数之比,它反映了太阳能电池对不同波长光的响应和利用程度。理想情况下,每个入射光子都能产生一个光电子,那么量子效率为100%。实际上,由于太阳能电池的吸收、传输、再结合等过程的损耗,量子效率通常小于100%,并且随着波长的变化而变化。因
砷化镓太阳能电池性能详解
砷化镓太阳能电池 GaAs属于III-V族化合物半导体材料,其能隙为1.4eV,正好为高吸收率太阳光的值,与太阳光谱的匹配较适合,且能耐高温,在250℃的条件下,光电转换性能仍很良好,其最高光电转换效率约30%,特别适合做高温聚光太阳电池。 砷化镓生产方式和传统的硅晶圆生产方式大不相同,砷化镓需
太阳能电池特性测定实验报告
一、实验目的1、了解太阳电池的基本结构及基本原理2、研究太阳电池的基本特性:太阳电池的开路电压和短路电流以及它们与入射光强度的关系;太阳电池的输出伏安特性等。二、实验仪器YJ-TYN-1太阳电池基本特性测量仪、光源、负载电阻箱三、实验原理1、太阳电池基本结构太阳电池用半导体材料制成,多为面结合PN结
英国合作研发新型薄膜太阳能电池
英国莱斯特大学8月10日宣布,该大学正与一家挪威公司合作研发像玻璃贴膜一样的新型太阳能电池,它既能发电还可透光,有望广泛应用于建筑物屋顶或门窗等处。 据介绍,这种电池材料是通过在透明化合物中嵌入直径10纳米左右的金属微粒而获得。它的突出特点是可以在吸收一部分光能发电的同时还透过一部分光,这样就
高效晶体硅太阳能电池研究有突破
经过在8月初的论证,中科院微电子研究所在基于下转换原理的高效晶体硅太阳能电池研究中取得进展。 世界光伏新能源产业近几年飞速发展,晶体硅光伏电池仍处于主流地位,占据78%的市场份额。据业界预测,未来10至15年之内晶体硅光伏电池仍将占据市场主导地位。晶体硅电池的理论极限效率为31
新式大块共聚物太阳能电池问世
据物理学家组织网5月29日报道,美国莱斯大学的化学工程师拉斐尔·维尔杜兹寇和宾夕法尼亚州立大学的化学工程师安立奎·戈麦斯领导的研究团队,研制出了一款基于大块共聚物(能自我组装的有机材料可以自主形成不同的层)的太阳能电池,尽管新电池的光电转化效率仅为3%,但仍然高于其他用聚合物作为活性材料的电池。
德国太阳能电池-创造效能转化新纪录
德国弗劳恩霍夫研究所以及柏林赫姆霍兹研究中心近日宣布,研发出一种新型太阳能电池,并创造了效能转化的新纪录。 通过三年的努力,研究人员研发出的这种太阳能电池可将效能转化率提高至44.7% ,浓度可达297声纳。这意味着包括红外线和紫外线在内的太阳能中,有44.7%都可以转化为电能。这在太